Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики
НАЧАЛО | ПОИСК | ДЛЯ АВТОРОВ | ПОМОЩЬ      e
Общая информация о журнале
Золотые страницы
Адреса редакции
Содержание журнала
Сообщения редакции
Правила для авторов
Загрузить статью
Проверить статус статьи


ЖЭТФ, Том 160, Вып. 6, стр. 873 (Декабрь 2021)
(Английский перевод - JETP, Vol. 133, No 6, p. 744, December 2021 доступен on-line на www.springer.com )

Структура, электронные свойства и устойчивость углеродных бислоев из атомов в sp3-гибридизированных состояниях
Грешняков В.А., Беленков Е.А.

Поступила в редакцию: 16 Апреля 2021

DOI: 10.31857/S0044451021120099

PDF (1470K)

Выполнено квантовомеханическое моделирование структуры и свойств слоевых полиморфных разновидностей алмаза, называемых алмазоподобными бислоями. Алмазоподобные бислои (DL) представляют собой полностью полимеризованные бислойные графены L6, L4-8, L3-12, L4-6-12 и L5-7. Расчеты, выполненные методом теории функционала плотности, показали, что алмазоподобные бислои могут быть получены в результате сильного одноосного сжатия исходных бислойных графенов перпендикулярно плоскости этих слоев в диапазоне давлений от 8.6 до 51.4 ГПа. Использование в качестве предшественников графеновых слоев, состоящих из топологических дефектов, приводит к снижению давления фазового перехода в несколько раз по сравнению с обычным графеном L6. Минимальная слоевая плотность (0.98 мг/м2) соответствует бислою DL4-6-12 с наибольшим диаметром пор (4.56 A). Все изученные алмазоподобные бислои, в отличие от графена и алмаза, должны быть полупроводниками с шириной прямой запрещенной зоны от 1.36 до 2.38 эВ. В результате молекулярно-динамического моделирования установлено, что при нормальном давлении бислои DL6, DL4-8, DL4-6-12 и DL5-7 могут быть устойчивыми при 300 К, тогда как бислой DL3-12 должен быть неустойчив при температурах выше 260 К. Наиболее устойчивый алмазоподобных бислой DL6 и трехмерная фаза на его основе должны обладать высокими механическими характеристиками. Этот бислой может быть однозначно идентифицирован в синтезированных углеродных материалах по теоретически рассчитанному спектру комбинационного рассеяния и абсорбционному рентгеновскому спектру.

 
Сообщить о технических проблемах